《声音的高低》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学四年级上册

《声音的高低》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学四年级上册一、学情分析经过前面的学习，四年级学生已经掌握声音强弱由振动幅度决定，能够区分大声、小声。但是学生极易混淆声音强弱与声音高低，生活口语中经常把声音大说成声音高。学生具备基础对比实验能力，能够观察物体振动现象，但是对于振动快慢（振动频率）这个抽象概念理解存在障碍。学生能够观察到尺子、橡皮筋长短粗细发生变化，但是很难把物体长短、粗细、松紧，和振动快慢、声音高低建立稳定的因果联系。四年级学生好奇心强，乐于动手拨动、敲击物体，但是实验时容易同时改变多个条件，控制变量的意识还需要教师持续强化。本课探究得到的音高规律，将直接指导后续小乐器的设计与制作。二、教材分析本课为2026秋新教材大象版2026‑2027学年秋季学期四年级上册第五单元第2课，承接《声音的强弱》，继续探究声音第二个核心特征，是单元原理探究第二课时。教材设置钢尺振动实验作为核心探究活动，改变钢尺伸出桌边的长度，观察钢尺振动快慢，聆听声音高低变化；再通过粗细不同橡皮筋、不同水位玻璃瓶敲击实验拓展验证。教材文本明确给出结论：声音的高低叫作音高，音高由物体振动快慢决定；物体振动越快，声音越高；物体振动越慢，声音越低。教材进一步梳理：同样材质物体，越短、越细、越紧，振动越快，声音越高；越长、越粗、越松，振动越慢，声音越低。教材同时区分弦乐器、打击乐器、管乐器的发声部位，为后面设计小乐器做好铺垫。本课重在实验探究建构音高概念，厘清音高与音量的区别，为工程设计提供完整科学原理支撑。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道声音的高低叫作音高；音高由物体振动快慢决定，振动越快声音越高，振动越慢声音越低；认识物体长短、粗细、松紧会改变振动快慢，进而改变音高；能够准确区分音高和音量两个不同声音特征。2.科学思维：通过多组对比实验，推理归纳振动快慢与音高的因果关系；能够识别实验当中要控制不变的条件，建立控制变量思维；能够辨析生活当中声音高低、强弱的不同现象。3.探究实践：完成钢尺振动对比实验，如实观察记录振动快慢与音高变化，能够读懂教材实验要求，规范完成分组探究。4.态度责任：体会严谨实验对获取科学结论的意义，愿意运用音高原理解释乐器发声现象，保持对声学现象探究兴趣。四、教学重难点教学重点：知道音高由物体振动快慢决定；物体越短、越细、越紧，振动越快，音高越高。

教学难点：区分音高与音量；理解物体长短粗细松紧如何改变振动快慢，准确把振动快慢和听到的音高建立对应关系。五、教学过程（一）复习回顾，导入新课师：上一节课我们学习声音的强弱，谁来回忆一下，声音强弱由什么决定？

生：由物体振动幅度决定，振动幅度越大，声音越强。

师：很好。老师现在弹一弹古筝，大家听两段声音。（模拟演示）一段声音低沉厚重，一段声音尖细清脆。这两段声音大小差不多，但是听感完全不一样，这是声音的什么变化呢？这就是声音的高低。教材告诉我们，声音的高低叫音高。今天我们一起来学习《声音的高低》。

师：大家想一想，声音高低不一样，背后物体振动会发生什么变化？大家可以做出自己的猜想。

生：是不是振动的快慢不一样？

师：猜想是否正确，我们要通过教材当中的实验来寻找证据。

设计意图：复习音量旧知，通过听觉对比引出音高概念，区分强弱与高低，抛出猜想，开启探究。（二）研读教材，钢尺振动探究实验教师引导学生阅读教材钢尺实验的文本与配图。

师：请大家阅读教材，说一说钢尺实验我们要怎么做，哪些条件不变，什么条件要改变？

生：把钢尺压在桌子边缘，手压住桌子上的部分；改变钢尺伸出桌面的长度，用差不多一样的力气去拨动钢尺，观察钢尺振动快慢，听声音高低。

师：大家注意，教材特别提示，拨动钢尺的力度要尽量保持一致。为什么力度要保持不变？

生：如果用力不一样，振动幅度就会变，声音强弱就变了，就会干扰我们对声音高低的观察。

师：说得非常好，这就是控制变量。我们只改变伸出桌面的长度，其他条件尽量不变。请各个小组领取钢尺，分组实验，认真观察：钢尺伸出长的时候，振动快还是慢，声音高还是低；钢尺伸出短的时候，振动快还是慢，声音高还是低，把现象记录表格。

学生分组开展钢尺实验，教师巡视指导。

师（巡视引导）：伸出桌面很短的时候，仔细看钢尺，是不是抖动得很快？伸出很长的时候，钢尺摆动是不是变得慢悠悠？

小组完成实验，组织全班汇报交流。

师：哪个小组分享你们观察记录的实验现象？

生：钢尺伸出桌面越长，振动越慢，发出的声音越低；钢尺伸出桌面越短，振动越快，发出的声音越高。

师：这是钢尺实验得到的现象。仅仅钢尺一个实验，还不足以得出可靠结论，教材继续安排其他实验进行验证。

设计意图：落实教材核心探究实验，强化控制变量的实验思维，直观观察振动快慢与音高的关系，突破本课重点。（三）拓展教材其他探究案例师：教材接下来介绍橡皮筋的探究。同一纸盒上，挂上粗细不同的橡皮筋，用相同力度拨动。大家猜想，粗橡皮筋和细橡皮筋，谁振动更快，谁声音更高？

生：细的橡皮筋振动更快，声音更高。

师：我们一起来看教材给出的现象：同样松紧条件下，细橡皮筋振动快，音高高；粗橡皮筋振动慢，音高低。如果是同一根橡皮筋，改变松紧程度呢？拉紧橡皮筋，振动变快，声音变高；放松橡皮筋，振动变慢，声音变低。

师：教材还给我们展示敲击装水玻璃瓶的案例。相同玻璃瓶，里面装的水多少不一样，敲击瓶子，瓶子和水一起振动。水越多，振动部分越长，振动越慢，声音越低；水越少，振动部分越短，振动越快，声音越高。

师：结合钢尺、橡皮筋、玻璃瓶多组实验，我们能不能总结统一规律？请大家阅读教材上的结论段落。

生：声音的高低叫作音高。物体振动越快，声音越高；物体振动越慢，声音越低。同样材质物体，越短、越细、越紧，振动越快，音高越高；越长、越粗、越松，振动越慢，音高越低。

师：请大家把教材上的核心结论勾画出来。

设计意图：依托教材多个案例拓展验证，丰富证据，归纳完整规律，帮助学生建立物体形态和振动快慢、音高之间的逻辑链条。（四）区分音高与音量，案例辨析教师出示对比表格，表头：声音特征、名称、决定因素、改变方式；两行分别填写音量、音高。

师：我们一起来填这个表格，分清两个容易混淆的概念。声音强弱，叫音量，由振动幅度决定，改变用力大小；声音高低，叫音高，由振动快慢决定，改变物体长短、粗细、松紧。

师：老师出两道判断题考考大家。第一题，“声音很大就是声音很高”这句话对吗？

生：不对，声音大是音量，由振动幅度决定；声音高是音高，由振动快慢决定，二者完全不同。

师：举个生活例子，大喊大叫，声音音量很强，但是声音不一定很高。第二题，拨动琴弦，琴弦调紧，振动变快，音高会怎么变化？

生：音高变高。

师：教材小知识板块区分了三类乐器发声方式：弦乐器依靠琴弦振动；打击乐器依靠被打击物体振动；管乐器依靠管内空气柱振动。管乐器里面，空气柱越短，振动越快，音高越高。这些知识，都会帮助我们后面设计小乐器。

设计意图：使用表格工具辨析易混淆概念，落实教材拓展阅读，为单元工程实践铺垫知识。（五）课堂迁移思考师：我们回到单元大任务，如果我们要做一件小乐器，想要乐器发出高低不同声音，我们可以怎么做？

生：可以改变振动部件长短、粗细、松紧；管乐器可以改变空气柱长短。

师：说得很好。想要声音强弱变化，改变演奏用力大小；想要声音高低变化，改变振动部件长短、粗细、松紧。掌握这两套规律，我们才有条件设计出可以演奏旋律的小乐器。六、课堂小结本节课我们学习声音的高低，声音的高低叫作音高，音高由物体振动快慢决定；物体振动越快，声音越高，振动越慢，声音越低。通过钢尺、橡皮筋、玻璃瓶多组对比实验，我们知道：同样材质物